不同光照强度对植物发育形态影响的研究概述

不同光照强度对植物发育形态影响的研究概述
不同光照强度对植物发育形态影响的研究概述

不同光照强度对植物发育形态影响的研究概述

【摘要】从植物生长发育过程中的萌发、幼苗、茎、叶、株高、根系、生物量、叶片结构、分枝、观赏品质等方面,概述了光照强度对植物发育形态特性的影响,初步分析了作用机理和研究中存在的问题,并进行了展望。

【关键词】光强生长发育形态

植物生长发育过程中需要光、温度、水和空气等生态因子,其中光具有特殊重要的地位,而光照强度能够影响植物的生长、发育及形态结构的建成。20世纪初,国外研究者就已经开始了光照强度对植物影响的研究工作。目前为止已经对大量植物进行过研究,取得了一定的成果。

我国是一个农业大国,以塑料大棚和日光温室为主的农业种植方式已在全国大面积推广,这为人工调节光强提高农作物的产量和品质提供了条件。因此,研究光照强度影响植物发育过程中的各项生物学特性对指导我国农业生产具有积极意义。为此笔者查阅了许多文献资料,分类整理分析,为农业生产和日后的深入研究提供参考。

1 光的物理性质

植物光合作用所利用的光来自太阳,太阳光属电磁波,其光谱是连续光谱,波长从0.003nm一直到5μm。按波长的不同可分为:伽马射线、X射线、紫外线辐射C(UV-C)、紫外线辐射B(UV-B)、紫外线辐射A(UV-A)、可见光、红外线A(IR-A)、红外线B(IR-B)、红外线C(IR-C)。太阳光穿越大气层的过程中部分被吸收和散射,辐射到地面的波长范围大部分在0.4-4.0μm,其中0.4-0.76μm之间的光为可见光,光合作用所需的光就在可见光范围内。

2 光照强度对植物种子萌发的影响

一些植物种子的萌发对光照的反应并不明显,在光照和黑暗条件下均能萌发[1]。然而,有大量研究结果显示,光照对很多植物种子的萌发具有关键作用。

这些植物的种子在不同光强条件下,因品种的不同其萌发特性存在着差异。其中有些植物的种子在完全黑暗的情况下不能萌发,如香果树的种子在黑暗中均不能萌发[2]。还有些植物种子的萌发率在不同光强下表现不同,如泡桐和枳椇的种子在100%的自然光照强度下萌发率最高,香椿和罗浮柿的种子在62.2%的自然光照强度下萌发率最高,木蝴蝶和扁斗青冈种子在34.4%的自然光照强度下萌发率最高[3]。

目前,已经研究了光照对几百种植物种子的萌发影响,发现大约有一半需要光照才能够萌发或完成发芽过程。也有一些植物种子的萌发受光的抑制,如苦参种子在黑暗和光照条件下都能萌发,但黑暗条件下其发芽率、发芽指数和活力指

光照对植物生长发育的影响

光照对植物生长发育的影响 光作为环境信号作用于植物,是影响植物生长发育的众多外界环境(光、温度、重力、水、矿物质等)中最为重要的条件。其重要性不仅表现在光合作用对植物体的建成的作用上,光还是植物整个生长和发育过程中的重要调节因子。我在这里主要讨论的是光对植物生长发育的影响,即光作为调节因子的影响;但实际上光合作用是贯穿植物体后期生长发育的整个过程的,是生长发育的基础,通过在植物体幼苗分化、营养生长中起作用而影响植物生长发育。 植物“生长发育”实际上是指植物的生长、分化和发育。其中生长是指体积、重量、数目等方面的增加,分化是指细胞在结构、功能和生理生化性质方面的变化,而发育则是生长和分化的总和。植物生长分化的基本单位是细胞,细胞的分裂、生长和分化是植物体生长和发育的基础。我先从细胞水平大概阐述一下光照对细胞分裂生长、分化的影响,再从植物体形态建成过程中逐一论述光的作用,然后是光照对植物营养生长的作用。 一、光照对细胞生长分化的影响 I.所有细胞都能进行分裂、生长和分化。细胞分裂增加细胞数目,细胞伸长增加细胞体积。从表面上看似乎与光照没有什么直接联系。但其实当幼苗长成到能进行一定光合作用的时候,光合作用便为细胞分裂与伸长提供所需的物质和能量。分裂中的细胞的细胞质浓厚,合成代谢旺盛,可以将无机盐和有机物同化为细胞质,为细胞分裂提供物质基础;当细胞体积伸长时,细胞生长需要的能量主要是来自于呼吸作用,但光合作用也作了一定的能量供应源,光合作用与细胞生长并不是完全没有联系的。 II.光对植物细胞分化的影响可能要更大一些。这表现在光诱导、改变细胞极性等方面。细胞极性是细胞不均等分裂的基础,而不均等分裂或分化分裂(即细胞分裂产生的两个子细胞在形态、生理生化上具有不同的性质)又是植物组织极性结构分化产生的基础。有实验说明,墨角藻的大小孢子结合生成的合子在最初无细胞壁,是一个完全无极性的球形细胞,但是在由上而下的单向光线照射下,合子形成后的几个小时之内便形成了以细胞内单向钙离子流为特征的极性,此时改变光线照射方向可以改变细胞极性的方向。不过在细胞壁形成之后,细胞的极性便固定住了。这说明在细胞未完全定极性之前,光照对细胞极性是有影响的,影响其分裂方向和分化方向。 二、光照在植物生长发育各个阶段的作用 I.种子的成熟过程。种子的形成和成熟过程实质上是指胚由小变大,营养物质在种子中变化和积累的过程。主要是把葡萄糖、蔗糖和氨基酸等小分子物质合成为淀粉、蛋白质和脂肪等高分子有机物质,并积累在子叶和胚乳中。这些物质由光合作用产生,因此光照强度直接影响种子内有机物质的积累。如小麦籽粒2/3的干物质来源于抽穗后叶片及穗子本身的光合产物,此时光照强,叶片同化物多,输入到籽粒的多,产量就高。在小麦灌浆期一遇到连着好几天阴天,籽粒重明显地减小而导致减产。此外,光照也影响籽粒的蛋白质含量和含油率。 II.种子萌发过程。种子萌发必须有适当的外界条件,即足够的水分、充足的氧气和适当的温度。这三者是同等重要、缺一不可的。光对一般的植物种子萌发没有什么他特别的影响,但有些植物的种子的萌发是需要光的,这些种子叫做需光种子,如莴苣、烟草等的种子。还有一些萌发时不需要光的种子称为

不同环境光照的测量与分析

实验四不同环境光照强度的测量与分析 一、实验目的: 了解室内不同环境下光照强度的差异 掌握TES-1330A照度计的使用方法 GPS的使用方法 SPSS软件的使用 二、实验原理:随环境的变化,光照强度随之发生变化 光照强度,简称照度。一个被光线照射的表面上的照度,定义为照射在单位面积上的光通量。 太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量成为光合有效辐射,简称PAR。它是形成生物量的基本能源,直接影响着植物的生长、发育、产量和产品质量。 PAR有三种计量系统: 1、光学系统,用光照度(lx)来度量。这种系统是以人眼对亮度的响应特征为基础的; 2、能量学系统,用某一特征波长范围内即光合有效波段内的辐射通量密度(Wm-2)来度量; 3、量子学系统,用光量子通量密度(umol m-2 s-1)来度量。 光的照度的国际单位勒克斯(Lux):1勒克斯=1流明/平方米,流明是光通量的国际单位。流明是一个光学物理学家的名字. 现在用流明来表示光通量单位,是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力.即被摄主体每平方米的面积上,受距离一米、发光强度为1烛光的光源,垂直照射的光通量。 PAR的单位有mmol·m-2·s-1、μmol·m-2·s-1以及W·m-2。其转换关系为:1mmol·m-2·s-1=1000μmol·m-2·s-1 1W·m-2=4.55μmol·m-2·s-1

Lux(勒克斯): 光强照度的公制单位 1 lux = 1流明/平方米 1 lux = 0.0929尺烛光 1 lux = 0.00146 W/平方米 三、实验设备: 四、实验步骤: 五、结果与分析 5.1不同环境中光照强度的实测平均值的比较分析 5.1.1无补充光源条件下,校内不同环境中光照强度的实测平均值的比较分析5.1.2有补充光源条件下,校内不同环境中光照强度的实测平均值的比较分析5.2光照强度实测值与标准值的比较分析 标准值请在网络或在图书馆查阅(EXCELL图比较分析,注明来源) 5.2.1无补充光源条件下,校内不同环境中光照强度的实测平均值与标准值的比较分析 5.2.2有补充光源条件下,校内不同环境中光照强度的实测平均值与标准值的比较分析 5.3不同环境中光照强度实测值的SPSS方差分析 六、附件(原始数据)

光对植物的影响

摘要 光作为环境信号作用于植物,是影响植物生长发育的众多外界环境(光、温度、重力、水、矿物质等)中最为重要的条件。其重要性不仅表现在光合作用对植物体的建成的作用上,光还是植物整个生长和发育过程中的重要调节因子。光通过影响光合作用、光形态建成和光周期来调节植物的生长发育,因所处气候带不同或季节变化等原因,农作物不可避免的生长在弱光逆境中,农作物长期的弱光生长会导致植株营养体不健壮、落花落果严重、果实发育缓、含糖量降低、产量下降、品质变劣。我在这里主要讨论的是光对植物生长发育的影响,即光作为调节因子的影响;但实际上光合作用是贯穿植物体后期生长发育的整个过程的,是生长发育的基础,通过在植物体幼苗分化、营养生长中起作用而影响植物生长发育。 关键词:光照;植物;生长发育;呈色反应 1 光照在植物生长发育各个阶段的作用 1.1 种子的成熟过程 种子的形成和成熟过程实质上是指胚由小变大,营养物质在种子中变化和积累的过程。主要是把葡萄糖、蔗糖和氨基酸等小分子物质合成为淀粉、蛋白质和脂肪等高分子有机物质,并积累在子叶和胚乳中。这些物质由光合作用产生,因此光照强度直接影响种子内有机物质的积累。如小麦籽粒2/3的干物质来源于抽穗后叶片及穗子本身的光合产物,此时光照强,叶片同化物多,输入到籽粒的多,产量就高。在小麦灌浆期一遇到连着好几天阴天,籽粒重明显地减小而导致减产。此外,光照也影响籽粒的蛋白质含量和含油率。 1.2 种子萌发过程 种子萌发必须有适当的外界条件,即足够的水分、充足的氧气和适当的温度。这三者是同等重要、缺一不可的。光对一般的植物种子萌发没有什么他特别的影响,但有些植物的种子的萌发是需要光的,这些种子叫做需光种子,如莴苣、烟草等的种子。还有一些萌发时不需要光的种子称为嫌光种子。近年的研究表明,种子的休眠和萌发对某些波长的光较敏感,主要是红光、远红光和蓝光。这些种子的这种需光萌发性与种子内的光敏色素有关,隐花色素对种子的休眠也有一定的调节作用,主要是光敏色素的作用。光敏色素分布在植物的各个器官中,作为光受体,它在吸收了不同波长的光以后,可以诱导和调节植物的形态建成,并对某些生理过程有着显著的影响。例如莴苣种子的发芽中,光敏色素参与了休眠的解除和种子的萌发。在种子成熟后的干种子状态,含有光敏色素的红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)两种类型。Pr吸收红光能转变成Pfr,Pfr吸收远红光转变成Pr。Pfr是光敏色素的活化形式,可引起各种生理反应。当萌发条件适宜时,在光的照射下,Pr发生水合并转换成Pfr,从而导致发芽。 嫌光种子一般来说都是大粒种子,它们具有足够储藏物质以维持幼苗较长时间生长在地下黑暗环境中,发芽一般不需要光,如瓜类;而需光种子则多为一些小粒种子,当它们处于光不能透过的土层中时,保持休眠状态,只有当它们处于土表,依赖少量储藏物质进行发芽,从而及时伸出土表迅速进行自养生长。这在生态学上是具有一定意义的。如果小粒种子在土表下的黑暗处就能发芽,等它还不能伸出土表时,就已经耗尽储藏物质而不能存活了。 1.3 幼苗的生长分化过程 这一影响可以分为直接和间接两个方面。间接作用是指光通过光合作用、蒸腾作用和物质运输等影响植物生长。这个间接作用是一种高能反应,因为光是光合作用的能源,光照不足就不能产生足够的有机物,植物生长也就失去了物质基础。此外,光还可以影响植株的蒸

几种不同工作情况下的标准照度值

几种不同工作情况下的标准照度值: 工作性质或场所照度(勒克司) 夏季中午在太阳能直接照射下100,000 没有太阳的室外10,000-1000 明朗夏天的室内500-100 细小精致的工作(如修理钟表、雕刻制板、制图等)100 使用危险性的小的带刃工具(削刀、钻、旋刀)的工作100 在工作台上作细小精致的工作(如用缝纫机缝纫、书写等)75 阅读、观看各种仪器所示的读数,纺织50 走廊10 楼梯8 在满月底下0.2 一般而言,居家空间到底适用何种光源,除依据室内的整体规划外,也应考虑用电之效率及各场所所需之应有照度。每一不同使用目的的场所,均有其合适的照度来配合。例如:起居间所需之照明照度为150-300Lux;一般书房照度为100Lux,但阅读时所需之照明照度则为600Lux,所以最好再使用台灯作为局部照明。 场所照度(Lux) 书房、办公室500-1000 客厅(不阅读书报)150-300 浴厕、更衣室200-500 餐桌300-500 走廊、楼梯35-75 电梯、走道100-200 车库、仓储30-75 一般情况:夏日阳光下为100000LUX;阴天室外为10000LUX;室内日光灯为100LUX;距60W台灯60cm桌面为300LUX;电视台演播室为1000LUX;黄昏室内为10LUX;夜间路灯为0.1LUX;烛光(20cm远处)10~15LUX。 照度参考表1 天气照度LUX 晴天30000~300000 阴天3000 日出日落300 月圆0.3~0.03 星光0.0002~0.00002 阴暗夜晚0.003~0.0007 照度参考表2 室内场所照度LUX 生产车间10~500

浅谈光照对植物的影响

浅谈光照对植物的影响 浅谈光照对植物的影响 摘要:详述了光照时间对植物生长的影响;光照对植物活性的影响;植物叶片对不同光照的适应;光照对树木高生长的影响及对植物水分、氮素吸收及代谢的影响。 关键词:光照植物影响 自然生境下植物不可避免要经受光照强度和光质变化的影响,它们需适应其生长的光环境才能生存。当喜阳种被置于遮阴下,常可见其茎间显著延长,加快生长速度以使新生的叶片能达到林木的冠层以获得足够的阳光,这种现象被称为生长反应水平的光驯化,它也包括如叶片方向的移动,分枝数的改变等适应。实际上植物的叶片采取何种方式适应光环境,是取决于它们所处的生境的光条件和它本身的能被驯化的程度,不同种植物或同种植物处于不同遮阴程度下,其叶片的适应方式都可能表现出差异。整个世界生态系统的功能几乎全部取决于植物光合作用固定的能量。其中,最大量的能量是由生活在海洋有光照的表层水中的微小浮游植物固定。通过光照时间、水温,描述随着时间的变化环境因子影响初级生产力的变化过程,可更好地了解光照时间影响初级生产力的生态现象原因。 1、光照时间对植物生长的影响 光合作用包括两个过程,即光化学过程与酶催化过程。植物光合作用的酶催化过程一直受到光照时间长短的影响,光辐射和光照时间分别决定了植物光合作用的光化学过程与酶催化过程。在一定范围内,较长的光照时间有利于光色素对光的吸收,所以较长的光照时间对提高初级生产力有着明显的影响。因此,光照时间即昼长也是影响初级生产力的因子。水域植物生长的研究中发现,光照时间的增加或减少,使太阳光能通过海水进行2个月的能量积累,使其海水温度具有相应的提高或降低,并且当光照时间达最长和最短时,2个月后海水温度达到最高和最低,说明海水温度变化滞后于光照时间变化两个月,表明具有相同光照时间的不同时期,2个月后却具有不相同的水

光照对植物生长发育的影响

光照 光照对植物生长发育的影响主要表现在:光照强度、光照时间(光周期)和光的组成(光质)三个方面。 (一)光照强度 1.光强对植物生长发育的影响 ?光照不足,光合作用减弱;植株徒长或黄化;抑制根系; ?植物受光不良,花芽形成和发育不良;果实发育受阻,造成落花落果; ?光照过强,发生光抑制(光破坏);日烧; ?光强对蔬菜品质的双向调节作用:果菜类强光、叶菜类弱光;软化栽培嫌光。 2.光形态建成 由低能量光所调控的植株器官的形态变化称为光形态建成。 ?马铃薯植株在黑暗中抽出黄化的枝条(匍匐茎),但其每天只要在弱光下照射5~ 10 min,就足以使黄化现象消失,变为正常地上茎。 ?消除在无光下植物生长的异常现象,是一种低能反应,它与光合作用有本质区别。 3.需光度 植物对光强的需求,与植物的种类、品种、原产地的地理位置和长期对自然条件的适应性有关。 ?原产于低纬度、多雨地区的热带、亚热带植物,对光的需求一般略低于高纬度植物。 ?原生在森林边缘和空旷山地的植物多为喜光植物。 ?同一植物的不同器官需光度不同。 ?不同的生育时期需光度也不相同。 (1)根据蔬菜生长发育对光强的要求,可将蔬菜分为: ?强光照蔬菜:饱和光强1500μmol·m-2·s-1左右,西瓜、甜瓜、番茄、辣椒、茄子等。 ?中光照蔬菜:饱和光强800~1200 μmol·m-2·s-1,白菜类、根菜类、黄瓜等。 ?弱光照蔬菜:饱和光强600~800 μmol·m-2·s-1,绿叶菜类、葱蒜类等。 (2)根据种子萌发对光的需求不同,将蔬菜种子分为: 需光种子:伞形花科、菊科 嫌光种子:百合科、茄果类、瓜类 中光种子:豆类 4.影响光照强度的因素 ?气候条件:如降雨、云雾等。 ?地理位置:纬度、海拔。 ?栽培条件:如栽植密度、行向、植株调整以及间作套种等,会影响田间群体的光强分布。 ?栽培设施: (二)光质 1.太阳光谱 太阳辐射的波长范围150-3000nm,其中400-700nm的可见光约占52%,红外线占43%,而紫外线只占5%。 ?光质随着地理位置和季节的变化而变化; ?光质因天气及其它遮挡材料而变化。如散射光强度低,但红、黄光比例可达50%左右,而直射光只有37%的红、黄光。 2.光质作用

不同光照强度对植物发育形态影响的研究概述

不同光照强度对植物发育形态影响的研究概述 【摘要】从植物生长发育过程中的萌发、幼苗、茎、叶、株高、根系、生物量、叶片结构、分枝、观赏品质等方面,概述了光照强度对植物发育形态特性的影响,初步分析了作用机理和研究中存在的问题,并进行了展望。 【关键词】光强生长发育形态 植物生长发育过程中需要光、温度、水和空气等生态因子,其中光具有特殊重要的地位,而光照强度能够影响植物的生长、发育及形态结构的建成。20世纪初,国外研究者就已经开始了光照强度对植物影响的研究工作。目前为止已经对大量植物进行过研究,取得了一定的成果。 我国是一个农业大国,以塑料大棚和日光温室为主的农业种植方式已在全国大面积推广,这为人工调节光强提高农作物的产量和品质提供了条件。因此,研究光照强度影响植物发育过程中的各项生物学特性对指导我国农业生产具有积极意义。为此笔者查阅了许多文献资料,分类整理分析,为农业生产和日后的深入研究提供参考。 1 光的物理性质 植物光合作用所利用的光来自太阳,太阳光属电磁波,其光谱是连续光谱,波长从0.003nm一直到5μm。按波长的不同可分为:伽马射线、X射线、紫外线辐射C(UV-C)、紫外线辐射B(UV-B)、紫外线辐射A(UV-A)、可见光、红外线A(IR-A)、红外线B(IR-B)、红外线C(IR-C)。太阳光穿越大气层的过程中部分被吸收和散射,辐射到地面的波长范围大部分在0.4-4.0μm,其中0.4-0.76μm之间的光为可见光,光合作用所需的光就在可见光范围内。 2 光照强度对植物种子萌发的影响 一些植物种子的萌发对光照的反应并不明显,在光照和黑暗条件下均能萌发[1]。然而,有大量研究结果显示,光照对很多植物种子的萌发具有关键作用。 这些植物的种子在不同光强条件下,因品种的不同其萌发特性存在着差异。其中有些植物的种子在完全黑暗的情况下不能萌发,如香果树的种子在黑暗中均不能萌发[2]。还有些植物种子的萌发率在不同光强下表现不同,如泡桐和枳椇的种子在100%的自然光照强度下萌发率最高,香椿和罗浮柿的种子在62.2%的自然光照强度下萌发率最高,木蝴蝶和扁斗青冈种子在34.4%的自然光照强度下萌发率最高[3]。 目前,已经研究了光照对几百种植物种子的萌发影响,发现大约有一半需要光照才能够萌发或完成发芽过程。也有一些植物种子的萌发受光的抑制,如苦参种子在黑暗和光照条件下都能萌发,但黑暗条件下其发芽率、发芽指数和活力指

光照强度对植物生长的影响

光照强度对植物生长的影响 内容摘要:光照强度在补偿点以下,植物的呼吸消耗大于光合作用产生,用词不能积累干物质;在光补偿点处,光合作用固定的有机物刚好与呼吸消耗相等;在光补偿点以上,随着光照强度的增加,光合作用强度逐渐提高并超过呼吸强度,于是在植物体内开始积累干物质。 关键词:光照强度;植物;光合作用 植物的生长是通过光合作用储存有机物来实现的,因此光照强度对植物的生长发育影响很大,它直接影响植物光合作用的强弱。光照强度与植物光合作用没有固定的比例关系,但是在一定光照强度范围内,在其它条件满足的情况下,随着光照强度的增加,光合作用的强度也相应的增加。但光照强度超过光的饱和点时,光照强度再增加,光合作用强度不增加。光照强度过强时,会破坏原生质,引起叶绿素分解,或者使细胞失水过多而使气孔关闭,造成光合作用减弱,甚至停止。光照强度弱时,植物光合作用制造有机物质比呼吸作用消耗的还少,植物就会停止生长。只有当光照强度能够满足光合作用的要求时,植物才能正常生长发育。 根据植物的生长环境,可将植物分为陆生型,水生型,附生型,

寄生型。对植物的总光能利用率产生影响的主要因素是光合面积、光照时间和光合能力。光合面积主要是指叶面积,通常用叶面积指数来表示,即植物叶面积总和与植株所覆盖的土地面积的比值;光合时间是指植物全年进行光合作用的时间,光合时间越长,植物体内就能积累更多的有机物质并增加产量,延长光合时间主要是靠延长叶片的寿命和适当的延长植物的生长期;光和能力是指大气中二氧化碳含量正常和其他生态因子处于最适状态时的植物最大净光合作用速率。 1光合作用与光照强度 光合作用是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。植物光合作用速率的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的CO2或释放的O2表示,亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。 光照强度,简称照度。一个被光线照射的表面上的照度(illumination/illuminance)定义为照射在单位面积上的光通量。设面元dS 上的光通量为dΦ,则此面元上的照度E为:E=dΦ/dS 。照度的单位为lx(勒克斯),也有用lux的,1lx=1lm/㎡。照度表示物体表面积被照明程度的量。光照强度在赤道地区最大,随纬度的增加而逐渐减弱。例如在低纬度的热带荒漠地区,年光照强度为200大

光照条件对植物组培的影响

光照条件对植物组培的影响 植物组培是二十世纪发展起来的一项生物技术,经过几十年的发展,这项技术在基础理论和实际应用方面都获得了飞快的发展。早期的组培报道,多集中于研究各类植物的培养基组成,包括无机盐、有机物、激素等培养基成分的种类和配比浓度。近几年来随着越来越多培养基研究成果的积累,人们的研究逐渐深入到培养条件方面,如培养温度、光照强度、容器内空气因素对组培和培养过程中植物生长速度、生长质量的影响。 组织培养中光照也是重要的条件之一,主要表现在光强、光质、以及光照时间方面: 1、光照强度(lightintensity) 光照强度对培养细胞的增殖和器官的分化有重要影响,从目前的研究情况看,光照强度对外植物体、细胞的最初分裂有明显的影响。一般来说,光照强度较强,幼苗生长的粗壮,而光照强度较弱幼苗容易徒长。 2、光质(lightwave) 光质对愈伤组织诱导,培养组织的增殖以及器官的分化都有明显的影响。如百合珠芽在红光下培养,8周后,分化出愈伤组织。但在蓝光下培养,几周后才出现愈伤组织,而唐菖蒲子球块接种15天后,在蓝光下培养首先出现芽,形成的幼苗生长旺盛,而白光下幼苗纤细。据倪德祥等在香石竹的研究表明,白光条件下生长量最高,其次是红、黄、绿、蓝光对生长有抑制作用,单色光对叶绿素合成有抑制作用,叶绿素的合成需要在复合光条件下完成。 3、光周期(lightperiod) 试管苗培养时要选用一定的光暗周期来进行组织培养,最常用的周期是16h的光照,8h 的黑暗。研究表明,对短日照敏感的品种的器官组织,在短日照下易分化,而在长日照下产生愈伤组织,有时需要暗培养,尤其是一些植物的愈伤组织在暗培养下比在光下更好。如红花、乌饭树的愈伤组织。 除某些材料诱导愈伤组织需要黑暗条件外,一般培养都需一定的光照。

光对植物生长的影响探究实验心得

光对植物生长的影响探究实验心得 光照强度对植物生长及形态结构有重要作用。光对植物的生长有直接影响和间接影响。直接影响指光对植物形态生成的作用,就植物生长过程本身而言,它并不需要光。只要有足够的营养物质,植物在暗处也能生长。但是,在暗处生长的植物,形态是不正常的。如在无光下生长出来的植物是黄化苗。间接影响主要指光合作用,光合作用固定空气中的二氧化碳合成有机物质,这是植物生长的物质基础。植物叶片每固定1 mol(摩尔)的CO2,大约需要468.6 kJ(千焦耳)的光能,因此光是通过影响光合作用的进行来影响植物的生长。正因为光照强度对植物的生长作用如此巨大,因此如果能够控制光照强度与时间,就能控制作物的生长,使作物得到我们所期望的收成。这将是农业的一大成就,这里我们推荐使用光照箱,光照箱能够人工控制温度、湿度、光照度等参数,是一款不可多得的仪器。 光照强度对植物会产生很大影响。一切绿色植物必须在阳光下才能进行光合作用。植物体重量的增加与光照强度密切相关。植物体内的各种器官和组织能保持发育上的正常比例,也与一定的光照强度直接相联系。光照对植物的发育也有很大影响。要植物开花多,结实多,首先要花芽多,而花芽的多少又与光照强度直接相关。根据植物对光需求程度的不同,可将植物分为阳性植物、阴植物和耐阴植物。在明

亮的阳光下发育得很好,而在遮阴条件下却引起死亡,这类植物如马尾松以及绝大多数草原植物和荒漠植物,叫阳性植物。有的植物,例如生于林下的草本植物酢浆草等,生长于非常阴暗的条件下。森林采伐后,当它们的叶子暴露于明亮的阳光下时,由于叶绿素被破坏而呈现淡黄色,最后以致死亡,它们是阴性植物。在自然界中绝对的阴性植物并不多见,大多数植物在明亮的阳光下发育得很好,但也能忍受一定程度的荫蔽,它们叫耐阴植物。 光能促进植物的组织和器官的分化,制约着各器官的生长速度和发育比例。强光对植物茎的生长有抑制作用,但能促进组织分化,有利于树木木质部的发育。如在全光照条件下生长的树木,一般树干粗壮、树冠庞大、枝下高较低,具有较高的观赏与生态价值。在高强光中生长的树木较矮,但是干重增加,并且根茎比提高。此外,叶子较厚,栅栏组织层数较多。但强光还会使叶绿素发生光氧化,使蛋白质合成减少,而碳水化合物合成增加。强光往往导致高温,易造成水分亏缺,气孔关闭和CO2 供应不足,也会引起光合下降,从而影响植物的生长;而光照不足,枝长且直立生长势强,表现为徒长和黄化。另外,光能促进细胞的增大和分化、控制细胞的分裂和伸长,因此要使树木正常生长,则必须有适合的光照强度。 光照强度对树木根系的生长能产生间接的影响,充足的

光照对花卉的影响

光照对花卉的影响 阳光是花卉赖以生活的必要条件,是植物制造有机物质的能量源泉。它对花卉生长发育的影响主要表现在三个方面:光照强度、光照长度和光的组成。 三、光的组成对花卉的影响 不同波长的光对花卉生长发育的作用不同 A. 红憕光利于碳水化合物合成,加速长日植物发育,延迟短日植物发育; B. 蓝紫光加速短日植物发育,延迟长日照花卉的发育。有利于蛋白质的合成。 C.蓝紫光和紫外线能抑制茎的伸长和促进花青素的形成,紫外线还能利于维生素C的合成。 D.高山上紫外线多,能促进花青素的合成,故高山花卉的色彩比平地的艳丽,热带花卉花色艳丽。 一、光照强度对花卉的影响 依照花卉对光照强度要求的不同分为以下几类: ○1阳性花卉: 此类花卉必须在完全的光照下生长,不能忍受若干荫蔽,否则生长不良,如多数露地1-2年生及宿根花卉仙人掌科,景天科,番杏科多浆植物。 ○2阴性花卉: 在蔽荫的环境条件下生长康好,如文竹、茶花、杜鹃、玉簪、绿

萝、万年青、常春藤、大岩桐、龟背竹、秋海棠等,如长期外于强光照射下则枝叶枯黄,生长停滞,严重的甚至死亡。 ○3中性花卉: 对光照强度的要求介于上述两者之间,一般喜欢阳光充足,但在微阴下生长也良好.如:萱草,桔梗. 光照强弱对花蕾开放时间和花色的影响 有的花蕾必须在强光下开放,如:半支莲、酢浆草等;有的需在傍晚开放,如:月见草、紫茉莉、晚香玉等;有的须在夜间开放,如:昙花,有的须在早晨开放,如:牵牛、亚麻等。 光照强度对花卉花色的影响 紫红色的花是由于花青素的存在而形成的。而花青素必须在强光下才能产生,在弱光下不易产生。如:秋季红叶、春季芍药紫红色嫩芽等(还与光照的波长和温度有关)。 二、光照长度对花卉的影响 (1)光照长度对花卉的分布的影响 在低纬度的热带和亚热带地区(赤道附近地区),由于全年日照均等,昼夜几乎都为12小时,所以原产此地区的花卉必属于短日照植物,而偏离赤道南北较高纬度的温带地区的植物必为长日照植物。即长日照花卉分布在南温带和北温带;短日照花卉常分布在热带和亚热带。 (2)日照长度能促进某些花卉的营养繁殖 如:落地生根属,其叶缘的幼小植株体只能在长日照下产生;虎

光照时长对植物的影响

光照时长对植物的影响 作者:毛鑫亮 由于一年中地球围绕太阳公转,地球公转的轨道面和地球的赤道面之间存在着黄赤交角,一天中白天和黑夜的长度随季节的转变是在不断变化的,这种随季节的转变而导致的一天中光照的持续时间的长短的变化在植物的生活中有很重要的意义。 有的植物要求在白昼较短,黑夜较长的季节开花,如早春的报春花、秋天开花的菊花;有的植物要求在白昼较长,黑夜较短的季节开花,如夏季开花的鸢尾花。这种不同长短的昼夜交替对植物开花结实的影响,叫植物的光周期现象。 根据植物对光周期反应的不同,可将植物分为长日照植物、短日照植物和中间性植物。长日照植物:植物生长发育过程中需要一段时间,每天的光照时数超过一定限度(14~17小时)以上才能形成花芽。光照时间越长,则开花越早。生长在纬度超过60°地区的植物大多数是长日照植物。短日照植物:植物生长发育过程中,需要有一断时间白天短(少于12小时,但不少于8小时)、夜间长的条件。在一定范围内,暗期越长,开花越短。许多原产于热带、亚热带和温带春秋季节开花的植物大多数属于此类。中间性植物:植物在生长发育过程中,对光照长短没有严格的要求,只要其他生态条件合适,在不同的日照长短下都能开花。如番茄、黄瓜、四季豆等。 为了能够使植物较早开花,缩短植物生长周期,北京大学东莞生物光环境科技有限公司研制的植物补光灯就能够很好的增加植物光照时长,达到补光,助长的效果。 我公司的植物补光灯特点:1.波长类型丰富、按照其生长规律与和光的特殊关系,给予特殊波段的补光,使其更好的生长。2、频谱波宽度半宽窄,可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱;3、可以集中特定波长的光,均衡地照射作物;4、系统发热少,占用空间小,可用于多层栽培立体组合系统,实现了低热负荷和生产空间小型化;5、光衰很小, 寿命高达5万小时。

LED光照对植物的影响

一、植物所需的波介绍 1、植物灯的色温与流明 植物灯的色温与流明是从人的眼睛所看到的,而植物对光的光合作用是不看色温与流明的。 2、光谱范围对植物生理的影响 280~315nm——对形态与生理过程的影响极小 315~400nm——叶绿素吸收少,影响光周期效应,阻止茎伸长 400~520nm(蓝)——叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大,对光合作用影响最大520~610nm(绿)——色素的吸收率不高 610~720nm(红)——叶绿素吸收率低,对光合作用与光周期效应有显著影响 720~1000nm ——吸收率低,刺激细胞延长,影响开花与种子发芽 >1000nm ——转换成为热量 从上面的数据来看,不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的,植物光合作用需要的光线,波长在400 ~ 720nm左右。 400 ~ 520nm(蓝色)的光线以及610 ~ 720nm(红色)对于光合作用贡献最大。 520 ~ 610nm(绿色)的光线,被植物色素吸收的比率很低。 红光下所生成的物质使植物长高。有助于开花结果和延长花期 蓝光下所生成的物质,促进蛋白质与非碳水化合物的积累,使植物增重。 紫外线:波长小于400纳米的光为紫外光,占太阳辐射量的7%。其中波长300-400纳米的为近紫外线,波长200-300纳米的为远紫外线,波长小于200纳米的为真空紫外线。小于300纳米的高强度紫外线对植物有害,小于280纳米的紫外线可杀死植物。 太阳辐射的紫外线在通过大气层,尤其是臭氧层后,大部分被吸收掉。达到地面的紫外线很少。紫外线表现出来的作用常是有利的。它对植物的形状、颜色与品质优劣起着重要作用。高山、高原紫外线含量较多,使植物茎叶短小,色泽较深,它对果实成熟起良好作用,还能增加果实的含糖量。它能抑制徒长作用,可促进磷、铝的吸收,有利各种色素的形成。 二、现有的补光措施 按照以上原理,植物灯都是做成红蓝组合、全蓝、全红三种形式,以提供红 蓝两种波长的光线,覆盖光合作用所需的波长范围。在视觉效果上,红蓝组合 的植物灯呈现粉红色。 而白光LED灯,最普遍的是使用蓝色核心,激发黄色荧光粉,由此复合产生视觉上的白光效果。能量分布上,在 445nm的蓝色区和550nm的黄绿色区存在两个峰值。而植物所需的610 ~ 720nm红光,则非常缺乏。这就解释了为什么

弱光逆境对植物光合特性的影响

姓名:@@@ 学号:######### 学院:生命科学学院 专业:应用生物教育 班级:11级A班 综述名称:弱光逆境对植物光合特性的影响云南师范大学教务处编印

弱光逆境对植物光合特性的影响 ¥ (云南师范大学生命科学学院应用生物教育***班) 摘要:弱光环境属于逆境的一种,虽然不是植物基本生存的限制因素,但弱光对植株光合作用、光合产物的运输和分配、营养元素的吸收、内源激素水平和抗氧化酶系活性等植物的生理代谢及形态建成有影响。弱光影响植物的光合特性,是目前影响设施生产的重要不利环境因素之一。研究弱光逆境适应性的调控及改善措施,付诸于生产实践。 关键词:弱光、光合特性、生长发育、调控。 Low Light Stress on Plant Photosynthesis Characteristics ************ (College of Life Sciences, Yunnan Normal University, Applied Biosystems## education classes) Abstract: In the face of adversity is a low light environment, though not the limiting factor in plant basic survival, but light on plant photosynthesis, transport and distribution of photosynthetic products, nutrient absorption, endogenous hormone levels and activity of antioxidant enzymes and other plant physiological metabolism and morphogenesis affected. Low light affect plant photosynthetic characteristics, is an important production facility currently affecting adverse environmental factors. The regulation of light stress adaptation and improvement measures put into production practices. Keywords: low light, photosynthesis, growth and development, the regulation.

光对植物的影响及植物对光的适应【学习资料】

光对植物的影响及植物对光的适应

光对植物的影响及植物对光的适应光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉,地球上几乎所有生命活动所必需的能量都直接或间接地来源于太阳光。植物通过光合作用,将太阳辐射能转变为化学能,贮藏在合成的有机物质中,除提供给自身需要外,还提供给其他异养生物,为地球上几乎一切生物提供了生长、发育和繁殖的能源。光照条件随着不同的地理位置和不同的时间而发生变化,在城市地区更有其特殊性,光对植物的影响使植物为长期适应不同光照条件而形成相应的适应类型。一、光对植物的影响 (一)光合作用 光合作用,即光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌,在可见光的照射下,利用光合色素,将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。根据植物光合作用中二氧化碳的固定与还原方式不同,可将植物分为C3植物、C4植物和CAM(景天酸代谢)植物。C3植物固定二氧化碳的形式为卡尔文循环,它是植物界中的主要类群。C4植物叶细胞几乎可以吸收细胞间空气中的所有二氧化碳,并且由于叶细胞中没有光呼吸,故能在叶内二氧化碳浓度很低的情况下进行光合作用。其主要分布在温暖、干燥气候地区,其主要类群为禾本科、莎草

科、马齿笕科、藜科和大戟科等,多为一年生植物。CAM植物夜间通过酸的形式保存二氧化碳,白天利用这些二氧化碳进行光合作用。因此,CAM植物主要分布在周期性干旱和贫瘠的生境中,其类群包括所有仙人掌属、大多数干草原、热带与亚热带沙漠的肉质植物以及热带的萝藦科、大戟科和凤梨科的全部的附生植物等。 一般来说,C4植物的光和能力较强,对光照强度的需求最高,C3植物的光和能力较弱,其光饱和点明显低于C4植物,而阴生草本植物和苔藓植物对光照强度要求更低。 (二)光强对植物生长和形态的作用 光照强度与植物茎、叶的生长及形态结构有密切关系。在弱光条件下,幼茎的节间充分延伸,形成细而长的茎;而在充足的光照条件下则节间变短,茎变粗。光能促进植物组织的分化,有利于胚轴维管束中管状细胞的形成,因此在充足的光照条件下,树苗的茎有发育良好的木质部。充足的阳光还能促进树苗根系的生长,形成较大的根茎比。在弱光照下,大多数树木的幼苗根系都较浅,较不发达。 此外,很多树木由于接受到的光照强度不均匀,枝叶向强光方向生长茂盛,向弱光方向生长羸弱或不能生长,形成明显偏冠。一些喜光树种甚至发生主干倾斜、扭曲,这种偏冠现象在行道树或庭院树木中经常可以看到。 (三)光质的作用 太阳光谱中含有各种不同颜色的光,不同颜色的光对植物的作用

光照强度对植物会产生很大影响

光照强度对植物生长及形态结构有重要作用。光对植物的生长有直接影响和间接影响。直接影响指光对植物形态生成的作用,就植物生长过程本身而言,它并不需要光。只要有足够的营养物质,植物在暗处也能生长。但是,在暗处生长的植物,形态是不正常的。如在无光下生长出来的植物是黄化苗。间接影响主要指光合作用,光合作用固定空气中的二氧化碳合成有机物质,这是植物生长的物质基础。植物叶片每固定1 mol(摩尔)的CO2,大约需要468.6 kJ(千焦耳)的光能,因此光是通过影响光合作用的进行来影响植物的生长。因此提供植物生长必须的光线能够保证植物的健康生长。而光照培养箱恰好做到了这一点。智能光照培养箱在提供植物生长所需要的适宜光线外,还提供植物生长所需的温度、湿度、光照度等等,使得植物在最适宜生长的环境中生长发育。光能促进植物的组织和器官的分化,制约着各器官的生长速度和发育比例。强光对植物茎的生长有抑制作用,但能促进组织分化,有利于树木木质部的发育。如在全光照条件下生长的树木,一般树干粗壮、树冠庞大、枝下高较低,具有较高的观赏与生态价值。在高强光中生长的树木较矮,但是干重增加,并且根茎比提高。此外,叶子较厚,栅栏组织层数较多。但强光还会使叶绿素发生光氧化,使蛋白质合成减少,而碳水化合物合成增加。强光往往导致高温,易造成水分亏缺,气孔关闭和CO2供应不足,也会引起光合下降,从而影响植物的生长;而光照不足,枝长且直立生长势强,表现为徒长和黄化。另外,光能促进细胞的增大和分化、控制细胞的分裂和伸长,因此要使树木正常生长,则必须有适合的光照强度。光照

强度对树木根系的生长能产生间接的影响,充足的光照条件有利于苗木根系的生长,形成较大的根茎比,对苗木的后期生长有利;当光照不足时,对根系生长有明显的抑制作用,根的伸长量减少,新根发生数少,甚至停止生长。尽管根系是在土壤中无光条件下生长,但它的物质来源仍然大部分来自地上部分的同化物质。当因光照不足,同化量降低,同化物减少时,根据有机物运输就近分配的原则,同化物质首先给地上部分使用,然后才送到根系,所以阴雨季节对根系的生长影响很大,而耐阴的树种形成了低的光补偿点以适应其环境条件。树体由于缺光状态表现徒长或黄化,根系生长不良,必然导致上部枝条成熟不好,不能顺利越冬休眠,根系浅且抗旱抗寒能力低。此外,光在某种程度上能抑制病菌活动,如在日照条件较好的立地上生长的树木,其病害明显地减少。光照过强会引起日灼,尤以大陆性气候、沙地和昼夜温差剧变情况下更易发生。叶和枝经强光照射后,叶片温度可提高5~10℃,树皮温度可提高10~15℃以上。当树干温度为50℃以上或在40℃持续2小时以上,即会发生日灼。日灼与光强、树势、树冠部位及枝条粗细等均密切相关。如果光照强度分布不均,则会使树木的枝叶向强光方向生长茂盛,向弱光方向生长不良,形成明显的偏冠现象。这种现象在城市园林树种表现很明显,由于现代化城市高楼林立、街道狭窄,改变了光照强度的分布,在同一街道和建筑物的两侧,光照强度会出现很大差别。如东西走向街道,北侧受的光远多于南侧,这样由于枝条的向光生长会导致树木偏冠。树木和建筑物的距离太近,也会导致树木向街道中心进行不对称生长。光照强度对植

光照对植物生长发育的影响

光照对植物生长发育的 影响 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

光照 光照对植物生长发育的影响主要表现在:光照强度、光照时间(光周期)和光的组成(光质)三个方面。 (一)光照强度 1.光强对植物生长发育的影响 ?光照不足,光合作用减弱;植株徒长或黄化;抑制根系; ?植物受光不良,花芽形成和发育不良;果实发育受阻,造成落花落果; ?光照过强,发生光抑制(光破坏);日烧; ?光强对蔬菜品质的双向调节作用:果菜类强光、叶菜类弱光;软化栽培嫌光。 2.光形态建成 由低能量光所调控的植株器官的形态变化称为光形态建成。 ?马铃薯植株在黑暗中抽出黄化的枝条(匍匐茎),但其每天只要在弱光下照射5~10 min,就足以使黄化现象消失,变为正常地上茎。 ?消除在无光下植物生长的异常现象,是一种低能反应,它与光合作用有本质区别。 3.需光度 植物对光强的需求,与植物的种类、品种、原产地的地理位置和长期对自然条件的适应性有关。 ?原产于低纬度、多雨地区的热带、亚热带植物,对光的需求一般略低于高纬度植物。 ?原生在森林边缘和空旷山地的植物多为喜光植物。

?同一植物的不同器官需光度不同。 ?不同的生育时期需光度也不相同。 (1)根据蔬菜生长发育对光强的要求,可将蔬菜分为: ?强光照蔬菜:饱和光强1500μmol·m-2·s-1左右,西瓜、甜瓜、番茄、辣椒、茄子等。 ?中光照蔬菜:饱和光强800~1200 μmol·m-2·s-1,白菜类、根菜类、黄瓜等。 ?弱光照蔬菜:饱和光强600~800 μmol·m-2·s-1,绿叶菜类、葱蒜类等。(2)根据种子萌发对光的需求不同,将蔬菜种子分为: ?需光种子:伞形花科、菊科 ?嫌光种子:百合科、茄果类、瓜类 ?中光种子:豆类 4.影响光照强度的因素 ?气候条件:如降雨、云雾等。 ?地理位置:纬度、海拔。 ?栽培条件:如栽植密度、行向、植株调整以及间作套种等,会影响田间群体的光强分布。 ?栽培设施: (二)光质 1.太阳光谱 太阳辐射的波长范围150-3000nm,其中400-700nm的可见光约占52%,红外线占43%,而紫外线只占5%。

LED光照对植物的影响

LED光照对植物的影响 一、植物所需的波介绍 1、植物灯的色温与流明 植物灯的色温与流明是从人的眼睛所看到的,而植物对光的光合作用是不看色温与流明的。 2、光谱范围对植物生理的影响 280~315nm——对形态与生理过程的影响极小 315~400nm——叶绿素吸收少,影响光周期效应,阻止茎伸长 400~520nm(蓝)——叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大,对光合作用影响最大 520~610nm(绿)——色素的吸收率不高 610~720nm(红)——叶绿素吸收率低,对光合作用与光周期效应有显著影响 720~1000nm ——吸收率低,刺激细胞延长,影响开花与种子发芽 >1000nm ——转换成为热量 从上面的数据来看,不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的,植物光合作用需要的光线,波长在400 ~ 720nm左右。 400 ~ 520nm(蓝色)的光线以及610 ~ 720nm(红色)对于光合作用贡献最大。 520 ~ 610nm(绿色)的光线,被植物色素吸收的比率很低。 红光下所生成的物质使植物长高。有助于开花结果和延长花期 蓝光下所生成的物质,促进蛋白质与非碳水化合物的积累,使植物增重。 紫外线:波长小于400纳米的光为紫外光,占太阳辐射量的7%。其中波长300-400纳米的为近紫外线,波长200-300纳米的为远紫外线,波长小于200纳米的为真空紫外线。小于300纳米的高强度紫外线对植物有害,小于280纳米的紫外线可杀死植物。 太阳辐射的紫外线在通过大气层,尤其是臭氧层后,大部分被吸收掉。达到地面的紫外线很少。紫外线表现出来的作用常是有利的。它对植物的形状、颜色与品质优劣起着重要作用。高山、高原紫外线含量较多,使植物茎叶短小,色泽较深,它对果实成熟起良好作用,还能增加果实的含糖量。它能抑制徒长作用,可促进磷、铝的吸收,有利各种色素的形成。 二、现有的补光措施 按照以上原理,植物灯都是做成红蓝组合、全蓝、全红三种形式,以提供红 蓝两种波长的光线,覆盖光合作用所需的波长范围。在视觉效果上,红蓝组合 的植物灯呈现粉红色。 而白光LED灯,最普遍的是使用蓝色核心,激发黄色荧光粉,由此复合产生视觉上的白光效

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